CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法排水管道修復(fù)施工工法0001

1、CIPP內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)法修復(fù)排水管道施工工法1 前 言 伴隨著城市交通設(shè)施道路、橋梁以及地下軌道交通等的建設(shè)，用于保護(hù)公共水域 水質(zhì)和城市公共環(huán)境的排水設(shè)施， 近年也有了很大的發(fā)展。 在城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及維護(hù) 管理工作中，較多發(fā)現(xiàn)地下管道管體破裂、管道接口脫開、地下水滲漏等現(xiàn)象，由此引起道 路下沉， 甚至于坍塌， 從而影響交通及正常市政排水， 如采用傳統(tǒng)的道路開挖修復(fù)技術(shù)進(jìn)行 修復(fù)，不但施工工期長，且影響交通，施工安全及質(zhì)量也得不到有效保證。鑒于以上情況， 尋求一種新型科學(xué)的管道修復(fù)技術(shù)迫在眉睫， 通過工程技術(shù)人員深入鉆研， 并結(jié)合國內(nèi)外先 進(jìn)的各類管道修復(fù)技術(shù)，通過大量實(shí)踐和研究試驗(yàn)，開發(fā)出

2、了 CIPP 內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)法修復(fù)排 水管道施工工法 ，CIPP 是現(xiàn)場固化管的英文 Cured In Place Pipe 的縮寫，該工法采用軟 管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法在已損壞的舊管道內(nèi)壁形成一個(gè)內(nèi)襯管， 采用該工法無需對路面進(jìn)行開挖， 施 工工期短， 環(huán)保經(jīng)濟(jì)，具有較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 通過在多個(gè)工程中的應(yīng)用效果，此 工法能有效地解決市政排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)難題，并于 2010 年經(jīng)公司總工室評審，批 準(zhǔn)為企業(yè)級工法。2 工法特點(diǎn)2.1 施工周期短，內(nèi)襯管現(xiàn)場施工從準(zhǔn)備、翻轉(zhuǎn)、加熱、固化只需約1天時(shí)間，且一次修復(fù)管道長度可達(dá) 1000m?？梢允址奖憧焖俚亟鉀Q施工時(shí)的臨時(shí)排水問題。2.2 施工工

3、作面小：本工法采用的是非開挖地下管道修復(fù)技術(shù)，施工只需小型鍋爐和熱 水循環(huán)泵等設(shè)備，施工時(shí)占地面積?。ㄔ跈z查井邊的位置工作面只需約 3 ）、噪音低、對 道路交通影響小。2.3 本工法采用的內(nèi)襯管是由聚酯纖維毛氈做成，外層為聚亞胺脂，并徹底浸透熱固性 樹脂，該內(nèi)襯管耐久實(shí)用，耐久性最高可達(dá) 50 年，具有耐腐蝕、耐磨損的優(yōu)點(diǎn)，材料強(qiáng)度 大。對管道的地下水滲漏問題徹底解決， 一勞永逸。 采用此方法， 原管道的斷面積損失小 （完 成后內(nèi)壁形成 4 20 厚的內(nèi)襯保護(hù)層） 、表面光滑、水流摩擦下降（摩擦系數(shù)由 0.013 降為 0.010），提高了管道的流量能力。2.4 保護(hù)環(huán)境，節(jié)省資源：本工法采用

4、不開挖路面方法，因此不會產(chǎn)生垃圾，不堵塞交 通，使管道修復(fù)施工的形象大為改觀， 施工中無需投入大量的人力及機(jī)械， 施工成本比傳統(tǒng) 開挖修復(fù)方法略低，總體的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益好。3 適用范圍適用于地下管徑 2000 以下、各類材質(zhì)排水管道的修復(fù)工程。4 工藝原理本工法采用軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)法，該技術(shù)使用浸透熱固性樹脂的帶有防滲膜的纖維增 強(qiáng)軟管， 工程中使用的軟管是根據(jù)待修復(fù)管道的情況按設(shè)計(jì)制造軟管， 施工中先將浸有樹脂 的軟管一端翻轉(zhuǎn)并用夾具固定在待修復(fù)管道的入口處， 然后利用水壓或氣壓使軟襯管浸有樹 脂的內(nèi)層膨脹翻轉(zhuǎn)到外面， 并與舊管的內(nèi)壁緊貼粘結(jié)， 當(dāng)軟襯管到達(dá)終點(diǎn)， 再向管內(nèi)注入蒸 汽，通

5、過循環(huán)加熱， 在規(guī)定的設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)， 使軟襯管固化成型， 在舊管內(nèi)壁形成一層高強(qiáng)度、 具有防腐防滲功能的堅(jiān)硬內(nèi)襯新管（圖 4.1 ）。圖 4.1-2步驟二，把樹脂內(nèi)襯軟管用翻轉(zhuǎn)的方法送入管內(nèi)。圖 4.1-3步驟三，用空氣壓或水壓使內(nèi)襯管材膨脹的情況下，采用蒸汽循環(huán)加熱，使內(nèi)襯管壁固化。步驟四，切斷管口多余部分材料，做好封口，在舊管內(nèi)形成新的連續(xù)的高強(qiáng)度內(nèi)襯新管。5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程5.2 操作要點(diǎn)5.2.1TV 內(nèi)窺確定作業(yè)段5.2.1.1、通過各檢查井對管道排水情況及路面沉降情況檢測，確定管道修復(fù)區(qū)域，為便 于施工， 應(yīng)先將待修復(fù)管上游封堵， 設(shè)置旁通管或臨時(shí)水泵排水

6、設(shè)施進(jìn)行臨時(shí)排水， 將上游 污水引開， 停止待修復(fù)管道內(nèi)的污水排放， 然后采用 TV 管道電視攝像系統(tǒng)對管道內(nèi)情況進(jìn) 行觀測，根據(jù)管道內(nèi)破損、腐蝕等情況，制定具體施工方案。5.2.1.2、確定作業(yè)段后，利用原有窨井?dāng)U大，作為施工作業(yè)坑，作業(yè)坑在施工段前后各 設(shè)置一個(gè)，施工作業(yè)坑為 2m 1.5m，在四周砌筑 240 厚磚墻，防止四周土體塌落，如四 周土質(zhì)較差時(shí)， 應(yīng)先采用鋼板樁等方法進(jìn)行支護(hù)， 再砌筑圍護(hù)墻， 在作業(yè)坑路面上方設(shè)置臨 時(shí)圍護(hù)，并設(shè)置警示標(biāo)志，當(dāng)作業(yè)深度大于 2m時(shí)，在作業(yè)坑側(cè)壁設(shè)置爬梯，人員上下時(shí)應(yīng) 設(shè)置保險(xiǎn)帶。5.2.2 管道清洗5.2.2.1、在進(jìn)行施工前，先對管道內(nèi)的氣體

7、進(jìn)行檢查和評估，如發(fā)現(xiàn)有害氣體及超標(biāo)現(xiàn) 象，采用換風(fēng)、 空氣稀釋等物理及化學(xué)方法進(jìn)行處理， 處理完成后再對管道內(nèi)氣體進(jìn)行檢查 評估，確定安全后方可進(jìn)行施工。5.2.2.2、清管先采用機(jī)械清洗和高壓水沖洗方式對管道進(jìn)行清理，發(fā)現(xiàn)有比較嚴(yán)重的漏水、破損、 開裂等部位，先用水泥漿或快速堵漏材料進(jìn)行預(yù)處理；再用清管器以低速通過嚴(yán) 重結(jié)垢的管道內(nèi)壁， 徹底清除附在上面的結(jié)垢物、 沉積物； 碎屑物的清除采用柱塞器通過管 內(nèi)壁，清除管內(nèi)壁的殘留水及碎屑物。5.2.2.3、清洗完成后，再采用 TV 管道電視攝像系統(tǒng)對管道內(nèi)清洗情況進(jìn)行檢測，清理 完成后以管道內(nèi)無塵、無顆粒、無油污、無超過 10 的尖銳突起為合

8、格。5.2.3 翻襯作業(yè)5.2.3.1、施工前先根據(jù)設(shè)計(jì)的管道修復(fù)情況，由內(nèi)襯管生產(chǎn)廠方采用CIPP 內(nèi)襯材料按設(shè)計(jì)要求施工管道的長度、管徑規(guī)格加工成型，然后將內(nèi)襯軟管灌浸熱硬化性不飽和樹脂；5.2.3.2、將已通過灌浸樹脂的內(nèi)襯軟管材料采用箱式保溫車運(yùn)送至施工現(xiàn)場，運(yùn)送過程中，保持車箱內(nèi)溫度 20 25，從灌浸樹脂開始到進(jìn)入施工必須保證內(nèi)襯管表面樹脂不固 化。5.2.3.3 、將內(nèi)襯管未端從里向外翻出，留出預(yù)定長度 150 200 ，并將其夾在安 裝沙井的反向環(huán)（圖 5.2.3-1 ）。圖 5.2.3.3 內(nèi)襯安裝5.2.3.4 然后采用空壓機(jī)導(dǎo)入 1.5Mpa1.7Mpa 的氣壓，將內(nèi)襯管

9、被翻轉(zhuǎn)部位膨脹并繼續(xù)從里向外翻轉(zhuǎn)推進(jìn)，不斷增加壓縮空氣保持1.5Mpa 1.7Mpa 的氣壓使內(nèi)襯管完全翻轉(zhuǎn)并緊貼在舊管壁上，內(nèi)襯管在管內(nèi)推進(jìn)速度為2m/min （圖 5.2.3.4 ）。圖 5.2.3.4 內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)5.2.4 固化作業(yè)5.2.4.1、待內(nèi)襯管到達(dá)工作井末端后并露出長約1m 的長度，將其末端固定，然后在多出部分的內(nèi)襯管上插入 28 根10銅管子用來釋放空氣 （排氣管的設(shè)置數(shù)量視管徑大小而 定，一般管徑每增大 200 應(yīng)多設(shè)置 2 根管子），這些管子同時(shí)連接在一個(gè)放散筒上，用于 加熱時(shí)釋放管內(nèi)空氣。5.2.4.2、在待修復(fù)管道的另一端通過加熱管連接熱水鍋爐，熱水通過熱水加壓泵由加

10、熱管送至內(nèi)襯管末端， 再從反轉(zhuǎn)塔抽回至熱水鍋爐， 構(gòu)成熱水循環(huán)回路， 熱水循環(huán)的工作壓力 要達(dá)到 0.08Mp a0.1Mpa。5.2.4.3、當(dāng)管內(nèi)溫度達(dá) 80以上時(shí)，控制水溫在 80左右，并保持管內(nèi)壓力在 0.08Mp a 0.1Mpa，內(nèi)襯管固化時(shí)間為 6 10h（固化時(shí)間取決于工作段長度、母管直徑、地下情況等 因素）。5.2.4.4 、當(dāng)環(huán)氧樹脂固化后，停止輸入熱水，改用室外常溫空氣輸入進(jìn)行降溫，直到 管內(nèi)溫度達(dá)到常溫（圖 5.2.4）。圖 5.2.4.4 固化完成后管道內(nèi)壁情況5.2.5 管道端口處理5.2.5.1、管道內(nèi)襯管固化工序完成后，切除管端多余內(nèi)襯，管口端采用密封膠和不銹鋼

11、 壓環(huán)使封口加強(qiáng)， 使母管與襯管間形成一個(gè)平滑均勻的過渡面， 防止襯管因長期使用造成端 口損壞。（圖 5.2.5）圖 5.2.5.1 未端機(jī)械密封系統(tǒng)示意圖（說明： 1母管； 2 襯管； 3快速密封劑； 4塑料墊圈； 5 不銹鋼環(huán)）5.2.5.2、端口封口完成后， 采用 TV 管道電視攝像系統(tǒng)對修復(fù)管道進(jìn)行檢測 （圖 5.2.5.2）。圖 5.2.5.2 修復(fù)前管道內(nèi)壁情況修復(fù)后管道內(nèi)壁情況5.2.6 原井、路面修復(fù)5.2.6.1、根據(jù)原設(shè)計(jì)規(guī)格尺寸對窨井進(jìn)行修復(fù)。5.2.6.2、根據(jù)原路面情況進(jìn)行修復(fù)，保證窨井與老路面接縫平整，回填密實(shí)。6 材料與設(shè)備6.1 施工材料（表 6.1）表 6.1

12、 施工材料表名稱規(guī)格型號用量用途CIPP 內(nèi)襯管6 （厚度）視待修復(fù)的管道長度而定舊管道內(nèi)襯密封膠LT1501 支 / 管口管口密封不銹鋼封口圈按管徑1 只 / 管口管道封口水泥P.O42.5管道修補(bǔ)砂中粗砂管道修補(bǔ)6.2 施工設(shè)備（表 6.2）表 6.2 施工設(shè)備配備表名稱規(guī)格型號用途蒸汽鍋爐LSS0.5-0.4-Q樹脂固化熱水循環(huán)泵ALWR樹脂固化空氣壓縮機(jī)AW6708內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯箱式保溫運(yùn)輸車LT5161XXYBM內(nèi)襯管保溫運(yùn)輸高壓清洗機(jī)3DP-1DL68管道清洗6.3 檢測工具TV 管道電視攝錄器、空氣質(zhì)量檢測器、溫度計(jì)、壓力計(jì)等。6.4 其他工具 爬梯、手推車、鐵鍬、鐵抹子等。7

13、質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法7.1.1 有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50268-2008 、樹脂澆鑄體彎曲性能試驗(yàn)方法GB/T8237-2005 。GB/T2570-1995 、玻璃纖維增強(qiáng)塑料用液體不飽和聚酯樹脂7.1.2 關(guān)鍵工序質(zhì)量檢驗(yàn)7.1.2.1、管道清洗要求管道內(nèi)壁無塵、無顆粒、無油垢，無超過10 的尖銳突起為合格，要求徹底清除附在管道內(nèi)壁上面的結(jié)垢物、 沉積物、 原涂層的松疏或變質(zhì)的殘留物以及 其它外界異物。如管道內(nèi)有破損、開裂、不平整等部位要求采用水泥漿或補(bǔ)漏劑進(jìn)行填補(bǔ)。7.1.2.2 、原材料的質(zhì)量控制：檢測內(nèi)襯管材厚度要求保證達(dá)到設(shè)計(jì)厚

14、度，對內(nèi)襯管材 的抗彎曲彈性模量、 抗拉強(qiáng)度、 抗壓強(qiáng)度、耐熱性等指標(biāo)進(jìn)行專業(yè)檢測，檢測合格后方可進(jìn) 行使用。7.1.2.3 、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯、內(nèi)襯材固化質(zhì)量控制：翻轉(zhuǎn)軟管內(nèi)襯過程要求施工壓力不超過 1.7Mpa，從而控制內(nèi)襯推進(jìn)速度不超過2 m/min；當(dāng)管內(nèi)溫度達(dá)到固化要求后，通過智能蒸汽鍋爐控制溫度， 達(dá)到恒溫效果， 采用溫度計(jì)測量管內(nèi)溫度， 要求固化時(shí)管內(nèi)恒溫溫度不低 于 80 。7.1.2.4 、管道密封性：采用管道閉水試驗(yàn)檢查管道密封，要求管道試驗(yàn)滲水量不超過 規(guī)范要求。7.1.3 一般工序質(zhì)量檢驗(yàn)檢驗(yàn)臨時(shí)修補(bǔ)密封膠、 臨時(shí)補(bǔ)漏材料、 水泥、砂等原材料質(zhì)量， 根據(jù)規(guī)范要求驗(yàn)收窨井、 路面

15、修補(bǔ)質(zhì)量。7.2 質(zhì)量保證措施7.2.1 突出對關(guān)鍵工序全程把關(guān)。檢查管道清洗的干凈程度直接影響管道內(nèi)襯效果，徹 底檢驗(yàn)管內(nèi)清洗情況。派專人對蒸汽鍋爐、空壓機(jī)進(jìn)行操控，嚴(yán)格控制施工壓力及溫度。7.2.2 提高管理人員及施工人員的質(zhì)量意識和責(zé)任心。在充分認(rèn)識到排水管道修復(fù)重要 性的基礎(chǔ)上， 施工中應(yīng)采取有效的管理措施， 如：把施工全過程質(zhì)量控制責(zé)任落實(shí)到每一個(gè) 人，對施工中的管道清洗、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯、固化等關(guān)鍵工序嚴(yán)格檢查驗(yàn)收， 施工前對各部位操作 人員進(jìn)行詳細(xì)清楚的技術(shù)交底，對操作人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，考核合格后上崗。7.2.3 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量：內(nèi)襯管原材料使用前必須通過相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)的檢測，并 要

16、提供以下資料：7.2.3.1、出廠質(zhì)量合格證明及檢測報(bào)告；7.2.3.2、實(shí)際進(jìn)場材料的數(shù)量、規(guī)格及型號是否滿足設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求；8 安全措施8.1 在施工作業(yè)坑周邊搭設(shè)圍護(hù)，并設(shè)置警示牌，施工時(shí)，加強(qiáng)對作業(yè)車輛及社會交通 車輛的交通指揮工作。如需夜間施工，還必須配備警示燈。8.2 各施工人員配備必要的勞動保護(hù)用品，如安全帽、工具袋、防毒面具、手套等。8.3 施工機(jī)械使用前必須進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，用電工具須作絕緣電壓試驗(yàn)，并設(shè)置臨時(shí)接 地裝置，各類機(jī)械指派經(jīng)專業(yè)操作技能培訓(xùn)的人員操作。8.5 施工前，必須嚴(yán)格對管道內(nèi)有毒、有害氣體的檢測，并進(jìn)行評估，確保安全后方可 進(jìn)行施工。8.6 認(rèn)真貫徹“安

17、全第一、預(yù)防為主”的方針，堅(jiān)持管生產(chǎn)必須管安全的原則，根據(jù)國 家有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本工程實(shí)際施工情況， 配備專職安全員，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制。 明確各級 人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)工作。8.7 施工現(xiàn)場的布置應(yīng)符合防火、防風(fēng)、防雨、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求。8.8 建立完善的施工安全保證體系，加強(qiáng)施工作業(yè)中的安全檢查，確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī) 范化。9 環(huán)保措施9.1 實(shí)行環(huán)保目標(biāo)責(zé)任制，把環(huán)保指標(biāo)以責(zé)任書的形式層層分解到個(gè)人，列入承包合同 和崗位責(zé)任制，建立有效的環(huán)保自我監(jiān)控體系。9.2 加強(qiáng)檢查和監(jiān)控工作，加強(qiáng)對施工現(xiàn)場粉塵、噪聲、廢氣的監(jiān)控工作，及時(shí)采取措 施消除粉塵、噪聲、廢氣和污水的污

18、染。9.3 盡量避免夜間作業(yè)，減少施工噪聲對居民的影響，當(dāng)為了保證施工質(zhì)量或因施工工 藝要求， 必須在夜間施工時(shí)， 應(yīng)事先向相關(guān)部門提出申請， 經(jīng)批準(zhǔn)并與現(xiàn)場附近居民溝通同 意后再實(shí)施，采取一切可行的措施，改進(jìn)施工工藝，減少施工噪聲。9.4 清理施工垃圾及管道內(nèi)垃圾，必須設(shè)置封閉式臨時(shí)專用垃圾道或采用編織袋吊運(yùn)， 嚴(yán)禁隨意拋撒。施工垃圾應(yīng)集中堆放，及時(shí)清運(yùn)。10 效益分析10.1 社會效益10.1.1 由于本工法采用非開挖修復(fù)技術(shù)， 施工過程中， 減少了因?yàn)榈缆烽_挖而造成的車 輛排隊(duì)等候通行，或者繞道行走的問題，提高了一般車輛和人員的工作效率。10.1.2 施工時(shí)不需要大面積開挖路面，不會產(chǎn)生

19、大量的建筑垃圾，基本不影響交通，施 工使用的能源均為環(huán)保材料，產(chǎn)生的有害氣體也相對減少。10.1.3 施工過程中，不對其他的公用管道如煤氣、自大來水以及通訊電纜等產(chǎn)生影響， 也不存在需要保護(hù)這些設(shè)施的額外費(fèi)用。10.1.4 施工周期短， 有效地減少了城市道路地下市政管道修復(fù)時(shí)帶來的交通壓力及施工 時(shí)占用公共資源的時(shí)間。10.2 經(jīng)濟(jì)效益10.2.1 通過實(shí)踐施工比較， 本工法與傳統(tǒng)大開挖管道修復(fù)費(fèi)用比較， 以修復(fù)長度為 200m 的 D800 混凝土管道為例，如下表：兩種施工工藝經(jīng)濟(jì)比較表 表 10.2.1序號項(xiàng)目費(fèi)用名稱非開挖翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法修 復(fù)工藝費(fèi)用（元 /m ）大開挖施工工藝費(fèi)用（元 /m）1人工及機(jī)械費(fèi)55013502主材費(fèi)403618133城市道路開挖修復(fù)費(fèi)3017594交通疏導(dǎo)費(fèi)5985相鄰管道保護(hù)措施費(fèi)0506垃圾清運(yùn)費(fèi)3255合計(jì)46245095由上表可以看出，非開挖內(nèi)襯修復(fù)工藝每延米造價(jià)比大開挖修復(fù)施工工藝造價(jià)少